本项目利用高性能计算前沿技术，系统研发了多学科数值模拟的支撑技术和计算方法，攻克了一系列科学和技术难题，开发了面向飞行器设计的高性能数字化分析系统，主要创新成果如下：（1）国内首次提出了复杂外形的建模和高质量并行大规模网格生成技术，发展了结合人工智能和信息可视化的大规模科学数据分析方法；（2）发展了一类三维带动边界非定常流场的非结构动网格并行计算方法，提出了并行网格局部重构算法，突破了串行网格局部重构的效率瓶颈，解决了某新型高超声速飞行器保护罩以及助推火箭安全分离问题；（3）首次构造了考虑几何非线性的等几何分析层合板壳单元，发展了气动弹性的CPU和GPU混合异构加速并行计算技术，建立了全隐高温真实气体流场与结构烧蚀的耦合计算方法，提高了导弹仪器舱在中频段的分析精度和效率，为空天飞行器热结构设计提供了理论上的解决方案；（4）提出了面向超声速流动问题的高阶迎风低耗散离散格式，发展了各向异性网格自适应求解技术和动态增厚火焰燃烧模型，研发了考虑湍流与燃烧相互作用的高效高精度并行求解器，揭示了火箭基组合循环发动机燃烧室的多模态燃烧机理，分析和评估了不同燃料喷射方案对火箭基组合循环发动机内燃烧组织和工作性能的影响。